Ошибки в программном коде – это бич любого человека, занимающегося разработкой программного обеспечения. Устранение ошибок – это достаточно тривиальная работа, заключающаяся в большинстве случаев в правке нескольких строчек исходного кода программы, однако, процесс локализации места возникновения ошибки является очень трудоемким занятием, отнимающим много времени особенно при работе над большими проектами.
Однако, поиском типовых ошибок теперь не обязательно заниматься человеку, с этим делом вполне может справиться программа, разработанная исследователями Массачусетского технологического института, более того, эта программ может самостоятельно устранить большинство ошибок, заимствуя участки кода из других исполняемых модулей, даже написанных на других языках программирования. Такой подход не требует доступа к исходному коду исправляемой программы, в будущем он позволит сэкономить тысячи часов рабочего времени программистов и позволит получать стабильно работающие программы.
В настоящее время разработанная программа, имеющая название CodePhage, способна устранять ошибки, связанные с некорректными преобразованиями типов переменных, отсутствием проверок значений переменных и некоторых других типов наиболее распространенных ошибок. “Наша программа реализует функцию динамического обратного инжиниринга участков кода” – рассказывает Стелайос Сидироглоу-Дускос (Stelios Sidiroglou-Douskos), один из исследователей, – “При обнаружении ошибки программа осуществляет так называемый процесс “горизонтальной пересадки кода”, который весьма подобен аналогичной операции, используемой в генетике. При этом программа не нуждается в доступе к исходному коду и может черпать участки требующегося ей уже кода из огромной “библиотеки” исполняемых файлов и модулей, доступных на просторах Интернета”.
Представьте себе, что вы написали программу, в которую пользователь вводит два числа, а программа рассчитывает третье число, деля первое введенное пользователем значение на второе. И, как это бывает очень часто, перед выполнением деления вы забыли проверить, что второе введенное число не равно нолю.
Система CodePhage начинает анализ программы, содержащей ошибку, и сразу определяет два “входа” данных. Анализ этих входов показывает, что первый из них не является критичным, введенное число может принимать любое значение и это никогда не приведет к возникновению ошибки. Следующий этап анализа выявляет опасный вход и система проводит более тщательный анализ обработки данных этого входа. Обнаружив то, что к операции деления в качестве делителя может быть “допущен” ноль, система регистрирует ошибку и производит поиск в обширной базе исполняемых модулей наиболее подходящей функции деления, позволяющей выполнить эту операцию безопасным способом.
“Мы имеем в наличии “тонны” исполняемых модулей и исходного кода, хранящихся в общедоступных хранилищах. В этих миллионах проектов всегда можно найти подходящее решение для устранения ошибки того или иного типа, точнее, решение для наиболее правильного выполнения тех или иных действий” – рассказывает Сидироглоу-Дускос, – “И это не зависит от языка программирования, на котором была написана программа с ошибкой и программа-донор кода, ведь большинство языков программирования используют практически одинаковые конструкции, в которые превращаются строчки их исходного кода”.
“Нашей долгосрочной перспективой является создание такой среды программирования, в которой программисту никогда не придется писать часть кода, если точно такую же уже до него написал кто-то другой” – рассказывает Мартин Ринард (Martin Rinard), профессор из Массачусетского технологического института, – “Будущая система сможет самостоятельно определять решаемую программистом задачу и подбирать наиболее подходящие участки уже написанного исходного кода, который будет наиболее оптимальным и свободным от ошибок”.
Используя подобную технологию, разработчики программ при их написании могут преднамеренно опускать проверки значений данных и совершать “программистские ляпы” других типов. Затем код полученной программы пропускается через систему типа CodePhage, которая наполнит код всеми необходимыми проверками и устранит другие виды ошибок. В результате применения такого подхода будет сэкономлено достаточно большое количество человеко-часов работы высококвалифицированных специалистов, а уровень стабильности работы программ будет поднят практически до максимально достижимого.
Первый вариант программы CodePhage был протестирован на коде семи общедоступных программ. Практически во всех случаях программе CodePhage потребовалось около 10 минут времени на “ремонт” другой программы, но в будущем исследователи постараются сократить это время до минимально возможного.